Auftragen von Silber-Epoxid mit Strahlventilen

Das Auftragen von leitfähigen Klebstoffen – wie Silber-Epoxid – mit Hilfe von Strahlventilen erfordert hohe Prozessgenauigkeit und Anwendungsflexibilität. Berührungslose Spritzapplikationen werden häufig für die Montage von Mikroprozessoren und anderen elektrischen Bauteilen verwendet, die eine beispiellos präzise Dosierung erfordern. Diese elektrischen Komponenten werden für Smartphones, Computer, Smartwatches, Fahrzeuge, Batterien, medizinische Geräte und zahlreiche andere Produkte hergestellt.

Silber-Epoxid eignet sich aufgrund der hohen Wärmebeständigkeit des Materials ideal für die Herstellung dieser Bauteile. Das Material enthält echte Silberflocken, die, wenn sie verdichtet werden, eine hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit erzeugen.
 

Bei einer typischen Die-Attach-Anwendung in der Halbleiterchip-Herstellung müssen die Bediener den Chip auf einem Leiterrahmen-Untergrund befestigen (Abb. 1). Silber-Epoxidharz ist eine Art Klebstoff zur Chipbefestigung, der direkt auf die Chipkontaktstelle aufgetragen wird. Der Chip wird dann mit etwas Druck auf den Untergrund gesetzt und erhält Zeit zum Aushärten. 

Abbildung 1. Bei einer typischen Die-Attach-Anwendung in der Halbleiterchip-Herstellung müssen die Bediener den Chip auf einem Leiterrahmen-Untergrund befestigen. Ein Strahlventil trägt eine mikroskopisch kleine Linie silbernen Epoxidharzes auf die Chipkontaktstelle auf. Der Chip wird dann mit etwas Druck auf den Untergrund gesetzt und erhält Zeit zum Aushärten.

Eine der größten Herausforderungen für die Hersteller bei der Verwendung von Silber-Epoxid besteht darin, genaue Mengen des Materials in einzelnen Dosen aufzutragen, um eine perfekte Dicke der Verbindungslinie zu erreichen und gleichzeitig zu verhindern, dass das Epoxid in andere Bereiche des Geräts eindringt.

Um dies zu erreichen, können die Advanjet-Strahlventile von Graco Punktdurchmesser von 300 µm dosieren; je nach Materialrheologie auch bis zu 200 µm.

Das Verstopfen von Düsen und die uneinheitliche Dosierung, die durch Silberpartikel im Epoxidharz verursacht wird, ist eine weitere Herausforderung, mit der die Hersteller bei der Arbeit mit dem anfälligen Material umgehen müssen. Die Verstopfung kann die Produktion verlangsamen oder ganz stoppen.

Einer der größten Chiphersteller der Welt wandte sich an Graco Advanjet, um genau dieses Problem zu lösen. Die vorhandenen Düsen des Unternehmens waren anscheinend ständig verstopft, was zu kostspieligen Anlagenstillständen und ungeplanten Wartungsarbeiten führte. Nachdem sie über ein Jahr lang die Lösung von Graco getestet hatten, ersetzten sie ihre alten Düsen durch Advanjet Plug-in-Play-Membran-Strahlventile, die nicht verstopften.

Produktionsleiter und Ingenieure können Strahlventile, Düsen, Düsenplatten, Membranen, Zufuhrrohre und Spritzenhalterungen spezifizieren, um Produktionsanforderungen jeder Größe zu erfüllen. Eines der vielen verfügbaren Silber-Epoxide ist Ablestik 84-1LMISR4 von Henkel Loctite. Dieser elektrisch leitfähige Die-Attach-Klebstoff wurde für den Einsatz in automatischen Die-Attach-Anlagen mit hohem Durchsatz entwickelt.

Für dieses Material eignen sich die folgenden Graco-Teile:

• Advanjet HV-2000b Düsenkopf, Graco PN 26B961 – Ventil, HV-2000b Basis 60-2335 – Satz, Montage, 30/55CC
• NPK-38-125-CA – Satz, Düsenplatte, 125µm, Keramik
• DK-121 – Satz, Membrane, SB, FKM, COL
• FT09-2811 – Schlauch, Satz, FT, Sil, BLK, 55mm, 50PK

Fertigungsingenieure benötigen beim Auftragen von Silber-Epoxid zuverlässige und leistungsstarke Strahlventile. Auch bei empfindlichen und teuren elektronischen Bauteilen ist eine gleichmäßige Dicke der Klebelinie unerlässlich. Die Produktreihe der Advanjet-Mikrodosier-Strahlventile von Graco sorgt für die branchenweit niedrigsten Betriebskosten sowie für eine einfache Wartung und schnelle Einrichtung und macht sie so zu einer idealen Lösung für Silber-Epoxid-Anwendungen, bei denen ein hoher Verschleiß von Ersatzteilen und Ausfallzeiten möglich sind. Weniger bewegliche Teile und eine patentierte verstopfungsfreie Konstruktion verschaffen modernen Herstellern einen Leistungsvorsprung.